專利名稱：風阻制動裝置及使用該風阻制動裝置的動車車體的制作方法
技術領域：
本發明涉及車制動技術領域，特別是涉及風阻制動裝置及使用該風阻制動裝置的動車車體。
背景技術：
傳統的列車制動形式是依賴于輪軌間黏著力的踏面制動、盤形制動、再生制動或者電阻制動，但輪軌間的黏著系數隨著列車速度的提高而下降，這種下降在列車速度高于250km/h時更加明顯。隨著國內外列車速度超過250km/h的高速動車組的大量運行，傳統的制動形式已經不能滿足緊急狀態下的高速動車組制動需要
發明內容
基于此,有必要針對傳統制動形式不能滿足高速動車組制動需要的問題,提供一種風阻制動裝置及使用該風阻制動裝置的動車組。一種風阻制動裝置，包括風阻制動板和驅動機構；所述驅動機構包括驅動桿，所述驅動桿鉸接于所述風阻制動板；所述風阻制動板的一端鉸接于固定座，并由所述驅動桿驅動而可繞固定座轉動。在其中一個實施例中，所述驅動桿與所述風阻制動板鉸接的鉸鏈位置范圍設置于自所述風阻制動板遠離所述固定座的一端至所述風阻制動板中部。在其中一個實施例中，包括安裝機構，所述驅動機構收容于所述安裝機構，所述固定座設置于所述安裝機構；所述風阻制動板收容于所述安裝機構時，風阻制動板上表面不超過所述安裝機構開口上沿。在其中一個實施例中，所述驅動機構包括軸向運動輸出裝置，所述軸向運動輸出裝置鉸接于固位座；所述驅動桿包括推桿、第一撐桿和第二撐桿，所述推桿連接于所述軸向運動輸出裝置輸出端；所述第一撐桿一端鉸接于所述風阻制動板，且另一端鉸接于所述推桿；所述第二撐桿一端鉸接于所述安裝機構，且另一端鉸接于所述推桿。在其中一個實施例中，所述風阻制動板繞所述固定座轉動的可轉角度為30度度。在其中一個實施例中，所述軸向運動輸出裝置為液壓缸或者氣缸。一種動車車體，包括如權利要求I至6任意一項所述風阻制動裝置，所述風阻制動裝置對稱安裝于動車車體兩側的側墻板。在其中一個實施例中，所述風阻制動裝置正向與反向交替對稱安裝于所述動車車體兩側的側墻板。在其中一個實施例中，所述風阻制動裝置不工作時，風阻制動板上表面與所述動車車體的側墻板表面平齊。上述風阻制動裝置，通過驅動機構提供動力，所述風阻制動板可繞所述固定座轉動相應的角度，氣流流向風阻制動板時，風阻制動板產生一定的阻力，阻止氣流的流動，從而產生空氣阻力；并且直接通過驅動桿推動風阻制動板轉動，相比間接推動風阻制動板轉動的風阻制動板，所產生相同的力矩所需的驅動力小，結構簡單，也提高了效率，節約能源。風阻制動板對稱安裝于動車車體兩側的側墻板，動車的運動方向與產生的空氣阻力的方向相反，從而對動車產生制動力，使動車獲得除傳統制動力之外的輔助制動力，滿足高速動車組制動的需求；且由于風阻制動裝置對稱安裝，不會改變原有動車的行駛特性，動車的平衡性很好；在行駛的過程中，雨水、灰塵等雜物不會落入風阻制動裝置而造成風阻制動裝置失靈的風險，使用壽命長；并且動車車體兩側的安裝面積廣，從而方便安裝使用。
圖I為一實施例風阻制動裝置的結構示意圖；圖2為一實施例風阻制動裝置工作時的結構示意圖；圖3為另一實施例風阻制動裝置的結構示意圖；
圖4為另一實施例風阻制動裝置工作時的結構示意圖；圖5為一實施例使用風阻制動裝置的動車車體的結構示意圖；圖6為另一實施例使用風阻制動裝置的動車車體的結構示意圖。
具體實施例方式如圖I和如圖2所示，一種風阻制動裝置100，包括風阻制動板120和驅動機構140 ;所述驅動機構140包括驅動桿142，所述驅動桿142鉸接于所述風阻制動板120 ;所述風阻制動板120的一端鉸接于固定座200，并由所述驅動桿142驅動而可繞固定座200轉動。具體地，風阻制動板120上設置有安裝座，安裝座包括第一安裝座122和第二安裝座124，所述第一安裝座122與所述固定座200鉸接，所述第二安裝座124與所述驅動桿142鉸接。本實施例中，所述安裝座與所述風阻制動板120 —體成型，使風阻制動裝置100結構更加簡單，性能更安全。應當理解的是，設置安裝座是為了使風阻制動板120與驅動機構140連接更方便，在其它的實施例中，也可以不設置安裝座，直接將所述風阻制動板120與所述固定座200鉸接和/或將所述風阻制動板120與所述驅動桿142鉸接即可。在本實施例中，包括安裝機構160，所述驅動機構140收容于所述安裝機構160，所述固定座200設置于所述安裝機構160 ;所述風阻制動板120收容于所述安裝機構160時，風阻制動板120上表面不超過所述安裝機構160開口上沿。驅動機構140與安裝機構160鉸接，安裝機構160通過固定座200與風阻制動板120鉸接。風阻制動裝置100工作時，驅動機構140驅動驅動桿142伸出安裝機構160，推動風阻制動板120繞固定座200轉動。風阻制動裝置100不工作時，驅動機構140收容于安裝機構160，風阻制動板120上表面不超過所述安裝機構160開口上沿。通過安裝機構160的設置，便于風阻制動裝置100的安裝使用，且風阻制動板120、驅動機構140及安裝機構160可以一體成型，便于制造加工，節約了成本。應當理解的是，也可以不設置安裝機構160，在使用風阻制動裝置100的動車機體上設置固定座200，直接將風阻制動裝置100通過固定座200安裝于動車車體上，這并不影響風阻制動裝置100的使用。上述風阻制動裝置100，通過驅動機構140提供動力，所述風阻制動板120可繞所述固定座200轉動相應的角度，氣流流向風阻制動板120時，風阻制動板120產生一定的阻力，阻止氣流的流動，從而產生空氣阻力；并且直接通過驅動桿142推動風阻制動板120轉動，相比間接推動風阻制動板120轉動的風阻制動板120，所產生相同的力矩所需的驅動力小，結構簡單，也提高了效率，節約能源。如圖I至如圖2所示，在其中一個實施例中，所述驅動桿142與所述風阻制動板120鉸接的鉸鏈130設置于自所述風阻制動 板120遠離所述固定座200的一端至所述風阻制動板120中部的位置范圍。當風阻制動裝置100工作時，風阻制動板120在驅動桿142的推動下，轉動一定的角度，且風阻制動板120轉動方向與氣流流向所產生的空氣阻力相反，風阻制動板120遠離固定座200的一端繞所述鉸鏈130產生作用于驅動桿142上的力矩。從而，當所述驅動桿142與所述風阻制動板120鉸接的鉸鏈130范圍設置于自所述風阻制動板120遠離所述固定座200的一端至所述風阻制動板120中部的位置范圍時，作用于驅動桿142上的力矩較小，且所述驅動桿142與所述風阻制動板120鉸接的鉸鏈130離所述固定座200越遠，所產生的力矩越小。因此，降低了驅動桿142作用于驅動桿142上的力矩而斷裂的風險，提高了風阻制動裝置100的使用壽命。應當理解的是，鉸鏈30設置于風阻制動板120的其他位置并不影響所述風阻制動裝置100的使用。如圖3和如圖4所示，在其中一個實施例中，所述驅動機構140包括軸向運動輸出裝置144，所述軸向運動輸出裝置144鉸接于所述固定座200 ;所述驅動桿142包括推桿1422、第一撐桿1424和第二撐桿1426，所述推桿1422連接于所述軸向運動輸出裝置144輸出端；所述第一撐桿1424—端鉸接于所述風阻制動板120，且另一端鉸接于所述推桿1422 ；所述第二撐桿1426 —端鉸接于所述固定座200，且另一端鉸接于所述推桿1422。當驅動機構140驅動所述風阻制動板120轉動時，所述推桿1422相對軸向運動輸出裝置144做軸向運動，同時所述推桿1422驅動第一撐桿1424和第二撐桿1426運動，通過第一撐桿1424與第二撐桿1426的運動帶動風阻制動板120的轉動，這種多點支撐的方式使得風阻制動板120的轉動更穩定；同時，氣流流動所產生的阻力作用于第一撐桿1424與第二撐桿1426，第一撐桿1424與第二撐桿1426推動推桿1422相對缸體144軸向運動，不會造成驅動桿142的斷裂，提高了風阻制動裝置100的使用壽命。如圖I至如圖4所示，在其中一個實施例中，所述風阻制動板120繞所述固定座200轉動的可轉角度為30度 90度。在工作狀態下，氣流與風阻制動板120打開的方向相反，風阻制動板120轉動30度到90度的位置處，產生的空氣阻力更大，從而制動效果更好。并且風阻制動板在30度 90度的位置處，風阻制動板120可穩定的固定于所述固定座200，從而穩定地提供所需的空氣阻力。在其中一個實施例中，所述軸向運動輸出裝置144為液壓缸或者氣缸。液壓缸和氣缸均為常用的軸向運動輸出裝置144，且風阻制動裝置100采用液壓缸或氣缸更加便于使用與安裝。在其他的實施例中，也可以采用其他可驅動風阻制動板120轉動的軸向運動輸出裝置144。如圖I至如圖6所示,一種動車車體,包括如上述風阻制動裝置100,所述風阻制動裝置100對稱安裝于動車車體300兩側的側墻板。
具體地，所述驅動機構140與所述動車車體300內的控制系統連接，在動車進行制動時，控制系統根據動車組的一至七級常用制動或緊急制動所需制動力，并結合當前動車組的速度，按照制動信號所定義的制動力大小，選擇是否采用風阻制動裝置提供制動力。在動車運行狀態下，當需要采用風阻制動裝置100進行制動時，驅動機構140驅動驅動桿142伸出，驅動桿142驅動動所述風阻制動板120的一端伸出，或者推桿1422驅動第一撐桿1424與第二撐桿1426運動，從而帶動所述風阻制動板120的一端伸出，與動車車體300的側墻板成一角度，從而阻止動車機體300外側氣流的流動，從而產生空氣阻力，動車的運動方向與產生的空氣阻力的方向相反，從而對動車產生制動力。所述風阻制動裝置100產生的風阻制動力不依賴于輪軌黏著系數的制動方式，為動車速制動提供有效的輔助制動力。當多組風阻制動裝置100同時作用于動車時，產生的空氣阻力合力同時作用于動 車，使動車獲得除傳統制動力之外的輔助制動力，從而滿足動車制動的需求。風阻制動裝置100對稱安裝于動車車體300兩側的側墻板，動車的運動方向與產生的空氣阻力的方向相反，從而對動車產生制動力，使動車獲得除傳統制動力之外的輔助制動力，滿足動車制動的需求。且由于風阻制動裝置100對稱安裝，不會改變原有動車的行駛特性，動車的平衡性很好；在行駛的過程中，雨水、灰塵等雜物不會落入風阻制動裝置100而造成風阻制動裝置100使用過程中失靈的風險，使用壽命長；并且動車車體兩側的安裝面積廣，從而方便安裝使用。另外，所述風阻制動裝置100是通過風阻制動板120打開伸出后利用風能使動車產生輔助制動力，因而所產生的風阻制動力無摩擦，無磨耗，無污染，且所述風阻制動裝置100結構簡單，維修方便。在其中一個實施例中，所述風阻制動裝置100正向與反向交替對稱安裝于所述動車車體300兩側的側墻板。具體地，第一組風阻制動裝置正向對稱安裝于所述動車組機體300兩側的側墻板內，第二組風阻制動裝置反向對稱安裝于所述動車組機體300兩側的側墻板內，這樣依次將風阻制動裝置100交替安裝于動車車體300。從而在動車采用風阻制動裝置100作為輔助制動力時,動車向前運行或者動車向后運行時,風阻制動板120的打開方向與動車運行的方向相反，從而產生風阻制動力。應當理解的是，也可以不采用風阻制動裝置100正向與風阻制動裝置100反向交替安裝的方式，即可以在動車車體300兩側前半部分正向安裝風阻制動裝置100，在動車車體300兩側后半部分反向安裝風阻制動裝置100，或者其他安裝方式，這并影響風阻制動裝置100的使用目的。在其中一個實施例中，所述風阻制動裝置100不工作時，風阻制動板120上表面與所述動車車體300的側墻板表面平齊。動車的整體性更好，從而動車運行的狀態更好。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種風阻制動裝置，其特征在于，包括風阻制動板和驅動機構；所述驅動機構包括驅動桿，所述驅動桿鉸接于所述風阻制動板；所述風阻制動板的一端鉸接于固定座，并由所述驅動桿驅動而可繞固定座轉動。
2.根據權利要求I所述的風阻制動裝置，其特征在于，所述驅動桿與所述風阻制動板鉸接的鉸鏈設置于自所述風阻制動板遠離所述固定座的一端至所述風阻制動板中部的位置范圍。
3.根據權利要求2所述的風阻制動裝置，其特征在于，包括安裝機構，所述驅動機構收容于所述安裝機構，所述固定座設置于所述安裝機構；所述風阻制動板收容于所述安裝機構時，風阻制動板上表面不超過所述安裝機構開口上沿。
4.根據權利要求I至3任意一項所述的風阻制動裝置，其特征在于，所述驅動機構包括軸向運動輸出裝置，所述軸向運動輸出裝置鉸接于所述固定座；所述驅動桿包括推桿、第一撐桿和第二撐桿，所述推桿連接于所述軸向運動輸出裝置輸出端；所述第一撐桿一端鉸接于所述風阻制動板，且另一端鉸接于所述推桿；所述第二撐桿一端鉸接于所述固定座，且另一端鉸接于所述推桿。
5.根據權利要求4所述的風阻制動裝置，其特征在于，所述風阻制動板繞所述固定座轉動的可轉角度為30度 90度。
6.根據權利要求4所述的風阻制動裝置，其特征在于，所述軸向運動輸出裝置為液壓缸或者氣缸。
7.一種動車車體，其特征在于，包括如權利要求I至6任意一項所述風阻制動裝置，所述風阻制動裝置對稱安裝于動車車體兩側的側墻板。
8.根據權利要求7所述的動車車體，其特征在于，所述風阻制動裝置正向與反向交替對稱安裝于所述動車車體兩側的側墻板。
9.根據權利要求7或8所述的動車車體，其特征在于，所述風阻制動裝置不工作時，風阻制動板上表面與所述動車車體的側墻板表面平齊。
全文摘要
一種風阻制動裝置，包括風阻制動板和驅動機構；所述驅動機構包括驅動桿，所述驅動桿鉸接于所述風阻制動板；所述風阻制動板的一端鉸接于固定座，并由所述驅動桿驅動而可繞固定座轉動。所述風阻制動板可繞所述固定座轉動相應的角度，氣流流向風阻制動板時，風阻制動板產生一定的空氣阻力；且直接通過驅動桿推動風阻制動板轉動，所需驅動力小，提高了效率，節約能源；風阻制動板對稱安裝于動車車體兩側的側墻板，動車的平衡性很好；雨水、灰塵等雜物不會落入風阻制動裝置而影響風阻制動裝置的失靈，使用壽命長；并且動車車體兩側的安裝面積廣，從而方便安裝使用。
文檔編號B61H11/06GK102923161SQ20121046063
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者滕世平 申請人:廣州鐵路職業技術學院